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肖騰洲 （1965-）
男，畢業于東北大學計算機應用專業，現就職于本鋼煉鐵廠，任計算機高級工程師，主要從事DCS/PLC工程與維護工作。

摘要：介紹了如何加快料線轉換的PLC編程思路及實現方法。

關鍵詞：PLC；梯型邏輯；料線轉換

Abstract: This paper introduces some PLC programming idea for speeding up line conversion, 
and their implementation method.

Key words: PLC; Ladder logic; Transform line

    PLC具有通用性強，編程方便，功能完善，廣泛應用在本鋼煉鐵廠各個車間的生產流程控制之中，起到了巨大的作用。但在某些具體關鍵控制環節上，還需要進一步結合工藝要求，挖掘系統潛力，發揮更大效力。下面的兩個小程序就是這方面很好的例證。

1 二燒車間熔劑庫熔燃運輸線與高爐球團運輸線之間的在線切換

1.1 問題提出

    二燒車間的溶劑及燃料是從物流原料車間（位于興安）翻車機或受礦槽受料，經過十幾條長皮帶（包括高壓供電皮帶）約三千多米距離輸送到溶劑庫的。同時這條運輸線可以通過改變線路（翻板位置/小車位置/小皮帶正反轉選擇）為配料室槽上進行精礦運輸及為各高爐進行球團運輸，特別是熔劑庫熔燃運輸線與高爐球團運輸線之間轉換很煩瑣。首先要把舊線料運凈，把整條運輸線停下來，再對好新運輸線路徑（沿途的相關翻板位置/小車位置/小皮帶正反轉選擇），發新線啟動信號，響鈴數十秒后，逆向間隔數秒逐條皮帶啟動到源頭。整個運輸線的轉換從舊線停完到新線重啟完畢至少20多分鐘，在各種原料運輸緊張的情況下不能滿足生產需要，同時頻繁啟停對設備也有不良影響。

1.2 工藝流程

1.3 程序實現

    通過對熔燃運輸線和球團運輸線的分析發現，它們中間有公共的數條皮帶，占運輸鏈條的絕大部分，在進行運輸線的轉換時，不必停止它們，只需要改變兩端的源頭路徑和去路，具體來講就是源頭路徑是在翻車機和受礦槽皮帶之間轉換，去路是在熔燃運輸線RR-1與球團運輸線1B通過SZ4-3的正反轉啟停來實現的，SZ4-3是固定可逆式皮帶，它是料線的轉換點。

    有了此思路，程序實現的過程是：計算機畫面上設計一個SZ4-3正轉轉換按鈕和反轉轉換按鈕，工藝上SZ4-3正轉對RR-1、RR-2、RR-3/RR-4熔燃運輸線，SZ4-3反轉對1B成品及球團運輸線。當需要從球團運輸線轉換到熔燃運輸線時，源頭停止下料一段時間，待空料頭通過SZ4-3皮帶后，計算機操作員點擊畫面上的SZ4-3正轉轉換按鈕，程序上產生一個延時30秒的掉電時間節點，其狀態為閉合，用其并聯在梯型邏輯圖SZ4-1運行條件所依賴的SZ4-3的反轉條件上，然后SZ4-3反轉停止并響鈴10秒，此時SZ4-1因延時掉電時間節點的保持關系而未停止，從而保證了整個上游皮帶運輸在SZ4-3反轉停止期間并未停止，10秒響鈴警告后，根據RR-2的正反選擇而自動間隔數秒把RR-3/RR-4、RR-2和RR-1啟動起來，SZ4-3緊接著正轉啟動，這時延時掉電時間節點也打開了，程序重新建立了SZ4-1與SZ4-3正轉之間的聯鎖關系；當需要從熔燃運輸線到球團運輸線轉換時，也是先把從1B開始的成品運輸線運轉起來，源頭憋料到轉換點（SZ4-3）后，計算機操作員點擊畫面上的SZ4-3反轉轉換按鈕，與正轉轉換一樣產生一個延時30秒的掉電時間節點來保住SZ4-1的運行，然后SZ4-3正轉停止，間隔5秒后反轉啟動，延時掉電時間節點也打開，程序重新建立了SZ4-1與SZ4-3反轉之間的聯鎖關系，而無料可運的熔燃運輸線可順停。

2 運輸車間燒結礦/球團礦運輸線之間及其與煤粉運輸線之間的在線切換

2.1 問題提出

    運輸車間從1A至7A皮帶運輸鏈可輸送燒結礦、球團礦、煤粉到七爐、六爐、五爐及煤粉車間儲煤倉，不同去料點的轉變頻繁，需要停止舊線，選好新線后重新啟動，浪費輸料時間，頻繁啟停影響設備良好率，需要一種快速簡便的切換方式。

2.2 工藝流程

2.3 程序實現

    通過對成品運輸線的分析發現，它們上游有十幾條公共皮帶，占運輸鏈條的絕大部分，在進行運輸線的轉換時，不必停止它們，只需要改變去路，具體來講就是從2A開始往上游的一系列皮帶在料線切換時都不必停車，程序中用延時掉電時間節點保持其繼續運行，待CZ2-3走行小車走行到位（K401-位置數4/K301-位置數3/3C-位置數2/3A-位置數1）且CZ2-3小皮帶正反轉轉換到位后與2A重新建立起聯鎖關系轉換即告完成。CZ2-3是移動可逆式皮帶，它是料線的轉換點。

    程序實現是這樣的：計算機畫面上設計一個CZ2-3走行小車位置顯示（位置數）和要去位置按鈕（目的數），工藝上CZ2-3小皮帶正轉對3A運輸線（物料去六爐五爐），CZ2-3小皮帶反轉可對七爐的K401、K301、煤粉車間儲煤倉3C。當需要燒結礦/球團礦運輸線之間及其與煤粉運輸線之間的在線切換時，源頭停止下料一段時間，待空料頭通過CZ2-3皮帶后，計算機操作員點擊畫面上的CZ2-3要去位置按鈕，程序上產生一個延時40秒的掉電時間節點，其狀態為閉合，用其并聯在梯型邏輯圖2A運行條件所依賴的CZ2-3的正反轉條件上，響鈴10秒，此時2A因延時掉電時間節點的保持關系而未停止，從而保證了整個上游皮帶運輸在CZ2-3正反轉切換期間并未停止。

    10秒響鈴警告后，程序依據目的數先把CZ2-3下游相關目的線路啟動起來，CZ2-3小車根據位置數和目的數的關系決定正轉或反轉走行，若是目的數大于位置數，小車反轉走行，待走行到目的數等于位置數時，小車停止；否則小車正轉走行，直到目的數等于位置數時，小車停止。

    CZ2-3小皮帶的控制也有講究：因為在K401-位置數4/K301-位置數3/3C-位置數2這三個位置時皮帶均為反轉，所以在它們之間料線切換時不必停止CZ2-3小皮帶的運行；若是目的數為1而位置數大于等于2時，則CZ2-3小皮帶在料線切換時反轉停止，待小車走行到位且下游相關目的線路啟動起來后，啟動正轉，此時掉電時間節點打開，CZ2-3小皮帶重新建立與上（2A）游下游（3A…五爐六爐）的聯鎖關系；若是位置數為1而目的數大于等于2時，則CZ2-3小皮帶在料線切換時正轉停止，待小車走行到位且下游相關目的線路啟動起來后，啟動反轉，此時掉電時間節點打開，CZ2-3小皮帶重新建立與上（2A）游下游（K401/K301…七爐/3C…煤粉車間）的聯鎖關系。

3 結束語

    上面的兩個程序中第一個是本鋼煉鐵廠二燒車間美國霍尼韋爾TDC3000集散控制系統中配料室PLC控制器LM2中的梯型邏輯改進，第二個邏輯實現是在本鋼煉鐵廠運輸車間成品控制室西門子PLC中，兩個例子的共同點是都有公共運輸鏈和料線的轉換點，通過其所在PLC控制器的深度編程，達到了機動靈活切換料線，滿足了工藝上的迫切要求，提高了生產效率。

參考文獻

[1]何衍慶，戴自祥，俞金壽. 可編程序控制器原理及應用技巧. 北京: 化學工業出版社，1998.

[2]高金源. 計算機控制系統理論設計與實現[M]. 北京: 北京航空航天大學出版社，2001.